GUIA DE EXAMEN BIMESTRAL TEORIA ELECTROMAGNETICA
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1. Determine el punto (distinto del infinito) en el cual el campo electrico es cero.
a.
x 1.82m a la izquierda de la carga negativa
b.
x ~ 1.42m a la derecha de la carga positiva
c.
x
2m a la izquierda de la carga negativa
d.
x
4m a la izquierda de la carga negativa
2. La siguiente figura muestra las líneas de campo eléctrico para dos cargas puntuales separadas por una pequeña distancia. A) Determine la proporción
q1 / q2
a.
. B) ¿Cuáles son los signos de
q1
y
q2 ?
1 , q2 signo positivo; q1 signo negativo 9 Página 1|6
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1 , q2 signo positivo; q1 signo negativo 8 1 c. , q2 signo negativo; q1 signo positivo 4 1 d. , q2 signo positivo; q1 signo negativo 2 b.
3. Considere una caja triangular cerrada que descansa dentro de un campo eléctrico horizontal de magnitud E 7.80 10 N / C , como se muestra en la siguiente figura. Calcule el flujo eléctrico a través de a) la superficie vertical, b) la superficie inclinada, y c) toda la superficie de la caja 4
a.
3 103 N m2 / C,5 103 N m2 / C,2 N m2 / C
b.
1.34 103 N m2 / C,1.34 103 N m2 / C,2 N m2 / C
c.
2.34 103 N m2 / C,2.34 103 N m2 / C,0 N m2 / C
d.
0.34 103 N m2 / C,0.34 103 N m2 / C,0 N m2 / C
4. Una carga puntual Q
se localiza en el centro de un cubo de lado L . De
manera adicional, otras seis cargas puntuales idénticas, negativas están colocadas simétricamente alrededor de Q , como se muestra en la figura. Determine el flujo eléctrico a través de una cara del cubo.
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a.
Qq 0
b.
Q 9q 9 0
c.
Q 7q 7 0
d.
Q 6q 6 0
5. Dos esferas conductoras con diámetros de 0.4m y 1 m están separadas por una distancia que es grande comparada con los diámetros. Las esferas están conectadas por medio de un alambre delgado y se cargan hasta 7 C . a) ¿Cómo se comparte esta carga total entre las esferas? (Ignore cualquier carga en el alambre). B)¿Cuál es el potencial del sistema de esferas cuando el potencial de referencia se toma como V 0 en r ? a. Q2 2C y Q1 5C,Vsistema 89.9kV b. Q2 8C y Q1 7C,Vsistema 50.9kV c. Q2 1C y Q1 10C,Vsistema 78kV d. Q2 1C y Q1 2C,Vsistema 89.9kV 6. Una línea de caga positiva se forma dentro de un semicírculo de radio R 60cm , como se muestra en la siguiente figura. La carga por unidad de Página 3|6
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longitud a lo largo del semicírculo se describe por medio de la expresión 0 cos . La carga total en el semicírculo es 12C situada en el centro de curvatura.
3
a. F total sobre q 707 10 N j 3
b. F total sobre q 807 10 N j 3
c. F total sobre q 907 10 N j 3
d. F total sobre q 507 10 N j 7. Las
siguientes
cargas
se
localizan dentro de un submarino: 5C, 9C,27C y 8,40C . a) Calcule el flujo eléctrico neto a través
del submarino. b) ¿El número de líneas de campo eléctrico que salen del submarino es mayor, menor o igual al número de las líneas que entran?
6.89 106 N m2 / C , a. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en 2,91 veces al numero de lineas que salen. 7.89 106 N m2 / C , b. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en 3,91 veces al numero de lineas que salen. 0.89 106 N m2 / C , c. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en 0,91 veces al numero de lineas que salen.
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10.89 106 N m2 / C , d. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en 10,91 veces al numero de lineas que salen. 8. Una carga puntual Q se localiza arriba del centro de la cara plana de un hemisferio de radio R , como se muestra en la siguiente figura. ¿Cuál es el flujo eléctrico a) a través de la superficie curva, y b) a través de la cara plana?
a.
b.
c.
d.
total ( esfera )
total ( esfera )
total ( esfera )
total ( esfera )
Q Q , 3 0 total media esfera interior 4 0
Q Q , 2 0 total media esfera interior 2 0
Q
0
,
total media esfera interior
Q
0
Q , 0 2 0 total media esfera interior
9. Las tres cargas de la figura están en los vértices de un triángulo isósceles. Calcule el potencial eléctrico en el punto medio de la base, considerando
q 7 C
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a. Vp 2.1kV b. Vp 0.1kV c. Vp 1.1kV d. Vp 1.1kV 10. Un capacitor de aire variable que se usa en circuitos de sintonización esta hecho de N placas semicirculares, cada una de radio R y separadas por una distancia d una de otras. Como se muestra en la figura, un segundo conjunto de placas idéntico, que tiene libertad para girar, se intercala con sus placas a la mitad entre aquellas en el primer juego. El segundo conjunto puede rotar como unidad. Determine la capacitancia como una función del ángulo de rotación , donde 0 corresponde a la máxima capacitancia.
a. Csistematotal b. Csistematotal c. Csistematotal d. Csistematotal
0 R 2
2 Nd 0 R 2 Nd 0 R 2 2 Nd 0 R 2 N
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